JP4909277B2 - ネットワーク通信機器、ネットワーク通信方法、アドレス管理機器 - Google Patents

Description

本発明は、ネットワークに接続され他の機器と通信するネットワーク通信機器などに関する。

近年、ＡＤＳＬや光ファイバーなどのブロードバンド環境が整ったことにより、企業、一般家庭を問わずインターネット常時接続環境が急速に普及してきている。また、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）だけでなく、テレビやＤＶＤレコーダ、エアコン、冷蔵庫のような家電もインターネットに常時接続され、インターネットに接続されるサーバからコンテンツなどを逐次入手したり、家電製品同士が通信し情報の授受や共有ができるようになってきている。

インターネットに接続された機器間で通信を行う場合には、機器毎に一意に割り当てられたグローバルＩＰアドレスが使用される。しかし、インターネットに接続する機器の急増により、グローバルＩＰアドレスの数が不足する傾向にある。そのため、グローバルＩＰアドレスが割り当てられたルータにグローバルＩＰアドレスが割り当てられていない複数のＰＣや家電機器が接続され、インターネットに直接接続されないＬＡＮ（Local Area Network）が構築されている。このＬＡＮにおいては、ＬＡＮ内でのみ一意であるプライベートＩＰアドレスが使用されることが多く、ＬＡＮ内のみではこのプライベートＩＰアドレスで通信がなされる。

一方で、プライベートＩＰアドレスはインターネット上では一意ではなく、またその使用を許されていないため、プライベートＩＰアドレスを有する機器は、そのままではルータを超えてインターネットに接続された他の機器との通信ができない。

Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ（以下ＮＡＴと記載する）機能やＮｅｔｗｏｒｋ Ａｄｄｒｅｓｓ Ｐｏｒｔ Ｔｒａｎｓｌａｔｉｏｎ（以下ＮＡＰＴと記載する。別名ＩＰマスカレード機能とも呼ばれる）機能は、こうした問題を解決するもので、プライベートＩＰアドレスとグローバルＩＰアドレスの相互変換を行い、ＬＡＮ上でプライベートＩＰアドレスを割り当てられた機器が、インターネット上の機器と通信を行えるようにするためのものである。なお、ＮＡＴ機能もしくはＮＡＰＴ機能はその動作性質が同じであるため、以下で区別する必要が無い場合は代表してＮＡＴ機能と記述することとする。

ＮＡＴ機能を搭載するルータ（以下ＮＡＴルータと記載する）は、インターネットにプライベートＩＰアドレスのみを持つ機器を接続する場合はもちろんのこと、特定のＬＡＮを構築するプライベートＩＰアドレスのみを持つ機器と他のＬＡＮを構築する機器同士を接続する場合にも広く使用されている。

この様な状況は、ケーブルＴＶやマンションインターネット等において一般的に見られる接続態様である。ケーブルＴＶなどと契約している加入者は、ケーブルＴＶ側からプライベートＩＰアドレスのみが配布される。すなわち、ケーブルＴＶ側は、加入者の機器をケーブルＴＶ側が所有するＮＡＴルータに接続されるＬＡＮを構成するものとして扱っている。そして、加入者が複数の機器を接続したい場合は、加入者が別途ＮＡＴルータを購入し当該ＮＡＴルータに複数の機器を接続することで対応している。結果として、インターネットをルートとし、多段のＮＡＴルータにより階層化されたネットワーク構成が形成されることになる。

なお、本明細書及び請求の範囲では用語の誤解が無いよう、グローバルＩＰアドレスを持つ機器同士で通信されるいわゆるインターネット（ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎｅｔ）をインターネット、ＮＡＴルータから見てインターネットと通信可能である側のネットワークをＷＡＮ側ネットワーク、ＮＡＴルータから見てインターネットと直結できない下流側のネットワークをＬＡＮ側ネットワーク、所定の機器から見てＮＡＴルータを超えない範囲で接続される機器の属するネットワークをローカルネットと呼ぶこととする。また、ＮＡＴルータから見てインターネット側のアドレスをＷＡＮ側アドレス、ＮＡＴルータから見てローカルネット側のアドレスをＬＡＮ側アドレスと呼ぶこととする。このＷＡＮ側アドレスは、ＮＡＴルータが直接インターネットと接続されている場合はグローバルＩＰアドレスと同じであり、インターネットと直接接続されていない場合は直上のＮＡＴルータが設定するＬＡＮ側アドレスと同じになる。

本発明で想定する典型的な階層化されたネットワーク構成を図３に示す。なお、図３は、従来例を示すわけではなく、特に図３中に現れるサーバ２０５は、本発明にかかるサーバである。

マンションネットワーク施設は、共用施設室２１４、共用配線溝２１５、住戸１（２１６）、住戸２（２１７）に設置されており、共用施設室２１４にはＮＡＴルータ２０９が設置されており、１本のアクセス回線によりインターネット２１０に接続され、ＷＡＮ側に１個のグローバルアドレスが付与されている。ＮＡＴルータ２０９はマンション内に任意個数のプライベートＩＰアドレスをＤＨＣＰ方式などにより配布する。

住戸１（２１６）内にはＮＡＴルータ２０９と直接接続されるＮＡＴルータ２０６が設置され、ＮＡＴルータ２０６のＬＡＮ側には宅内ＬＡＮ２１１を介し機器２０１、機器２０２、ＮＡＴルータ２０７が接続され、このＮＡＴルータ２０７に機器２０３が接続されている。住戸１（２１６）の宅内においては多段ルータネットワークが構築されている。

一方、住戸２（２１７）内にはＮＡＴルータ２０８が設置され、ＷＡＮ側はＮＡＴルータ２０９に接続され、ＬＡＮ側は宅内ＬＡＮ２１３を介し機器２０４に接続されている。

この様なＮＡＴルータにより接続構成されたネットワークにおいて、任意の機器間を接続しようとする際に、ＮＡＴルータの動作に関し大きく２つの課題が存在している。１つめの課題はＮＡＴルータのＬＡＮ側に属する機器に対しＷＡＮ側から所望の時点でパケットを送信することが出来ないという点であり、もう１点は機器の属するＮＡＴルータのＷＡＮ側のアドレスを特定することが容易でないという点である。この様なＮＡＴ機能の詳細と課題は、特許文献１に開示されている。

従来、ＮＡＴルータが１段でインターネットに接続されたネットワーク構成において、ある機器から任意の機器に接続を行うための解決方法として、アドレス登録サーバとユニバーサルプラグアンドプレイインターネットゲートウェイデバイス（以下ＵＰｎＰ−ＩＧＤとする）機能を組み合わせた方式がある。本方式ではＮＡＴルータにＵＰｎＰ−ＩＧＤ機能が搭載されることが前提となる。ＵＰｎＰ−ＩＧＤはＵＰｎＰフォーラムが発行する業界標準規格であり、多くのＮＡＴルータに実装されている。本方式においてはＬＡＮ側ネットワーク内の機器は、直接または間接に接続されているＮＡＴルータにアクセスしてＵＰｎＰ−ＩＧＤ機能を呼び出し、当該ＮＡＴルータ内の静的ＮＡＴテーブルを参照したり設定したりすることができる。これによればユーザが手動で複雑な設定を行わなくともＬＡＮ側ネットワーク内の機器が自動的に機器自身に対してＷＡＮ側から通信を開始することができるようにＮＡＴルータの静的ＮＡＴテーブルの設定を自動的に行うこともできる。さらに本方式ではＮＡＴルータからＵＰｎＰ−ＩＧＤ機能によって取得したＷＡＮ側ＩＰアドレス、ないしサーバが検出したＮＡＴルータのインターネット側アドレスを、アドレス登録サーバに登録することによって、接続に先立って接続相手先機器のアドレスの特定を可能とする。この様な方式を実装した例としてはMicrosoft社のMessengerサービスがあり、コミュニケーション機能、ファイル転送機能などを提供している。

また、特許文献２においては、前述のようなＮＡＴルータを介してインターネットやＬＡＮ内で通信する場合、一つのＮＡＴルータに接続される機器同士かそうでないかをグローバルＩＰの一致により判定する技術が開示されている。
特許３４４５９８６号公報 特開２００４−１７３２４０号公報

しかし、上記説明した従来の方法は、複数のＮＡＴルータが介在するような多段ＮＡＴ環境における任意の機器同士を適切に接続することができないという課題を有する。すなわち、従来方式１）アドレス登録サーバにＵＰｎＰ−ＩＧＤ機能によって取得したＷＡＮ側ＩＰアドレスを登録した場合、多段ＮＡＴ環境下で機器同士が当該ＷＡＮ側ＩＰアドレスを用いて通信することは一般には出来ない。従来方式２）アドレス登録サーバにサーバが検出したＮＡＴルータのインターネット側アドレスを登録した場合、同じＮＡＴルータ配下に属する機器同士は当該ＷＡＮ側ＩＰアドレスを用いては互いに通信ができない。

上記課題を図１、図２のシーケンスで示す。ここで図１、図２のシーケンスは図３に示す多段ＮＡＴルータネットワーク上で実施されるものとする。

従来方式１）
図１において機器２０３は、ＵＰｎＰ−ＩＧＤ方式によりＮＡＴルータ２０７のＷＡＮ側ＩＰアドレスを取得し、サーバ２０５に登録を行う。

次にネットワーク通信機器２０４がネットワーク通信機器２０３と通信したい場合には、ネットワーク通信機器２０４が、ネットワーク通信機器２０３がサーバ２０５登録したアドレスをサーバ２０５から取得し、このアドレスに基づいて接続を行おうとする。しかし、直上のＮＡＴルータ２０７のアドレス情報しか取得し得ないため、ＮＡＴルータ２０６を越えることが出来ず、通信が出来ない。

従来方式２）
図２においてネットワーク通信機器２０４は、サーバ２０５にパケットを送り、サーバは受信したパケットのソースアドレスの送信元ＩＰアドレスをサーバ２０５内に登録する。ここで具体的にはサーバ２０５にはＮＡＴルータ２０９のＷＡＮ側ＩＰアドレスすなわちグローバルＩＰアドレスが登録される。

次に、ネットワーク通信機器２０１がサーバ２０５から前記登録したアドレスを取得し、このアドレスを元にネットワーク通信機器２０４と接続を行おうとすると、ＮＡＴルータ２０８でなく、ＮＡＴルータ２０９に対してパケットを送信してしまい、やはり通信が出来ない。

この様に従来の方式を多段ＮＡＴで階層構成されるネットワークに適用すると様々なケースにおいて接続が行えないケースがあり、課題であった。

さらに、ある機器からローカルネット内の任意の機器に接続を行う目的に限れば、別の方法としてＵＰｎＰ−ＤＡ方式を使用する方法があった。ＵＰｎＰ−ＤＡ規格（機器発見など基礎的な機能を定義する規格）によれば、ネットワークに接続された機器がＩＰマルチキャストパケットを送信することにより他の機器の検索を行ったり（ＵＰｎＰ−ＤＡ規格ではディスカバリー機能と呼ばれる）自身の存在を他の機器に通知したり（ＵＰｎＰ−ＤＡ規格ではアドバタイズ機能と呼ばれる）することにより、接続先機器の機能とプライベートＩＰアドレス（ＬＡＮ側ＩＰアドレス）を特定し、接続を行うことができる。これにより例えばＵＰｎＰ−ＡＶ規格（ビデオやオーディオなどのＡＶ機能を定義する規格）に規定される方法でビデオやオーディオのストリームの送受信を行うなどの機器を実装することが可能であり、この方法によれば機器を自動的に検出することが出来るなどユーザの利便性が高かったが、機器がモバイル機器であってローカル接続されている場合とそうでない場合があった場合、ユーザが現在の接続状況を特定して、サーバ経由の方法と、ローカル接続の方法を使い分け、起動するアプリケーションを変えたりすることが必要であるなど利便性に課題があった。

また、上述の様な方法で通信機器間に通信が確保できた場合、更なる課題が発生する。すなわち、通信が確立された機器間の経路によっては、通信経路のセキュリティーが高い、例えば、通信経路が同一宅内のみのである場合は、あえて通信内容を暗号化しセキュアな通信を行う必要は無いが、通信経路のセキュリティーが低い、例えば、インターネットを介した経路である場合は、セキュアな通信を行う方が望ましい。しかし、これらの通信方法を選択しうる通信機器は存在していない。さらに、複数個のルータを介して通信する場合、所定のルータに接続される通信機器同士の通信であってもセキュアな通信をする必要がある場合があり、セキュアな通信を行うか否かの判断を通信機器が行うことは容易ではない。

すなわち従来は、経路の判定の簡便な方法が無いために、接続の確立とは別の特別なセキュリティ判断の手順が必要であった。このため、接続する相手により適用すべきセキュリティのレベルを判断することが多かった。例えば、パスワードなどを保護するページにおいて、インターネット上のサーバはクライアントからの接続経路を判定することなくＳＳＬ通信を行っていたり、またモバイルで使用する事が前提のリモート接続ソフトウエアとＶＰＮサーバやＶＰＮルータの通信において、接続経路を判定することなくＩＰｓｅｃ通信を行っていた。しかし、このような方法では、経路に応じ必要なセキュリティレベルを判定し、不要な暗号を行わないなどの最適な通信を行うことは出来なかった。

本発明では、以上説明した従来の課題を解決することを目的とする。すなわち、本発明は、多段のＮＡＴルータにより階層化されたネットワークにおいても任意の２台のネットワーク通信機器の間で接続を行えるネットワーク通信機器を提供し、その際にローカル接続が可能であるかどうかを自動的に判定して、可能である場合はローカル接続を行えることが出来るネットワーク通信機器を提供する。

さらに、セキュアな通信が必要か否かを判断し、必要に応じてセキュアな通信を行うことができるネットワーク通信機器を提供する。

前記課題を解決するために本願発明にかかるネットワーク通信機器は、ネットワークに接続され、ネットワーク通信機器同士でルータを介して通信を行うネットワーク通信機器であって、通信を希望する他のネットワーク通信機器に対する直接検索要求を送信する直接検索手段と、前記他のネットワーク通信機器からネットワークに接続されるアドレス管理機器に至るまでに通過するルータのアドレスを含む経路アドレスを前記アドレス管理機器から取得する経路アドレス取得手段と、前記経路アドレス取得手段により取得された経路アドレスと前記アドレス管理機器に至る自己の経路アドレスとを比較し、自己としてのネットワーク通信機器から他のネットワーク通信機器に至る経路を導出する経路導出手段と、前記直接検索要求により前記他のネットワーク通信機器に関する情報を取得できた場合には前記情報に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行い、取得できない場合には前記経路に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行う通信制御手段とを備えることを特徴とする。

これにより、ネットワーク通信機器は他のネットワーク通信機器とローカル接続が可能であるかどうかを判定して、可能である場合はローカル接続を行え、可能でない場合は経路を導出して他の通信機器と接続を行うことができる。

特に、ネットワーク通信機器同士が複数（多段）のルータを介して通信を行う場合、ルータに接続されるルータの経路上の所在を明確に把握することができ、スムーズな通信を確保することができる。

しかも上述の構成においては、アドレス管理機器が停止していたり、通信障害等によりアドレス管理機器との通信が出来ない場合にも、少なくともローカル接続における通信を確保することが可能となる。

また、前記経路アドレス取得手段は、前記直接検索要求の送信に対し前記他のネットワーク通信機器に関する情報を取得できない場合にのみ経路アドレスを要求することが好ましい。

これにより、アドレス管理装置やトラフィックへの負荷をへらしつつ、前記作用効果を得ることができる。

また、前記ネットワーク通信機器はさらに、ネットワークに接続されると、前記アドレス管理機器に至る自己の経路アドレスを作成する経路アドレス作成手段と、前記経路アドレス作成手段で作成された経路アドレスを前記アドレス管理機器に登録する経路アドレス登録手段とを備えても良い。

これにより、ネットワーク通信機器同士で確実に通信を確保することが可能となる。

また、前記直接検索手段が行う直接検索要求を同報通信とすれば、直接検索要求を効率的に行うことができる。なお、同法通信とは、ローカルネットワークに対する直接検索要求をＩＰマルチキャスト、ないしＩＰブロードキャスト等で行うことである。

また、前記通信制御手段が判断する前記他のネットワーク通信機器に関する情報が、前記他のネットワーク通信機器の識別情報であれば、通信を希望するネットワーク通信機器の識別情報によって他の通信機器と混同することなく確実に前記通信を希望するネットワーク通信機器との通信を確立することが可能となる。

また、前記通信制御手段が判断する前記他のネットワーク通信機器に関する情報が、前記ネットワーク通信機器と前記他のネットワーク通信機器がアドレス管理機器で予め共有するセッション識別子であれば、例えばマンション等の複数の住戸に備えられるネットワーク通信機器が同一のルータに接続されているような場合等の異なるユーザ宅にも同報通信が可能である環境など、ローカルネットワークが個人の所有するネットワークに閉じていない環境においても、機器の識別情報などの秘密にしたい情報を漏洩することなく通信を確立することが出来る。

また、ネットワーク通信機器はさらに、前記他のネットワーク通信機器に関する情報を記憶する情報記憶手段を備え、前記通信制御手段は、通信を希望する他のネットワーク通信機器に関する情報を前記情報記憶手段から取得できた場合には、当該情報に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行い、取得できなかった場合には、直接検索手段に直接検索要求を送信させ、前記他のネットワーク通信機器に関する情報を取得できない場合には、前記経路アドレス取得手段に経路アドレスを要求させることを特徴とし、さらに、前記情報記憶手段が記憶する他のネットワーク通信機器に関する情報は、前記ネットワーク通信機器が接続されるローカルネットワークのプライベートＩＰアドレスであるとしても良い。

これにより、一度接続を行えば、直接検索要求を送信することなく他のネットワーク通信機器に適した接続方法を選択することが出来、接続時間の短縮などに効果がある。特に、プライベートＩＰアドレスを記憶している場合は直接通信が可能で時間短縮効果が顕著となる。

また、前記経路アドレス作成手段は、アドレス管理機器に至る経路に存在するルータをネットワーク通信機器に最も近いルータから順にルータ情報検索要求を送信してＬＡＮ側アドレスを順次取得することとしても良い。

これにより、アドレス管理機器に至るまでの経路アドレスを自動的に生成することができる。

また、前記経路アドレス作成手段はさらに、ICMP（Internet Control Message Protocol）応答に基づきＬＡＮ側アドレスを取得することとしても良い。

ICMPに規定される応答を用いれば、ＮＡＴルータのＬＡＮ側ＩＰアドレスを得ることができるので、このＬＡＮ側ＩＰアドレスをルータ情報検索要求先のアドレスに用いることで、サーバと機器の間の経路アドレスを自動的に生成することができる。

また、前記通信制御手段は、経路アドレスに基づき他のネットワーク通信機器と通信を行う場合には、暗号化ないしパケットのカプセル化を伴うＶＰＮ（Virtual Private Network）接続によって通信を行うこととすることが好ましい。

これにより、自動的に選択された接続経路に応じ、ローカル接続を行う場合には通常の通信を行い、例えば同一ユーザ宅外を経由する可能性のあるような非ローカル接続を行う場合などには、暗号化ないしパケットのカプセル化を伴うＶＰＮ接続が行われ、セキュリティの向上を図ることができる。

なお、本発明は、上記のネットワーク通信機器に限らず、ネットワーク通信方法としても同様の作用効果を奏し、課題を解決することができる。さらにネットワーク通信方法に基づく動作をコンピュータに実行させるプログラムとしても同様である。

さらに、上記課題は次のアドレス管理機器によっても解決することができる。すなわち、本発明にかかるネットワーク通信機器は、ネットワークに接続され、ネットワーク通信機器同士でルータを介して通信を行うネットワーク通信機器のアドレスを管理するアドレス管理機器であって、通信を希望するネットワーク通信機器から通信を希望する旨の情報を入手する情報入手手段と、通信を希望するネットワーク通信機器から当該アドレス管理機器に至るまでに通過するルータのアドレスを含む経路アドレスと通信を希望されるネットワーク通信機器から当該アドレス管理機器に至るまでに通過するルータのアドレスを含む経路アドレスとを比較し、前記ネットワーク通信機器間の経路を導出する経路導出手段と、導出された経路をネットワーク通信機器に送信する経路送信手段とを備えることを特徴とする。

これにより、通信機器に不必要な経路を知らせること無くネットワーク通信機器間の通信を確立することが可能となる。

また、上記課題を解決するために本願発明にかかるネットワーク通信機器は、ネットワークに接続され、ネットワーク通信機器同士でルータを介して通信を行うネットワーク通信機器であって、所定のルータを越えて他のネットワーク通信機器と通信を行う場合には、暗号化ないしパケットのカプセル化を伴うＶＰＮ（Virtual Private Network）接続によって通信を行う通信制御手段を備えることを特徴とする。

これにより、セキュアな通信が必要な通信とそうでない通信とを区別して最適なセキュリティーの状況で通信を確保することが可能となる。

以上説明したように本発明によれば、多段のルータにより階層化されたネットワークにおいても任意の２台のネットワーク通信機器の間で接続を行える機器を提供し、その際にローカル接続が可能であるかどうかを自動的に判定して、可能である場合はローカル接続を行うことが可能となる。また、アドレス管理機器やそれに至るトラフィックの負荷を低減することも可能となる。さらに、セキュリティやプライバシーの向上を独自に判断して確保することができ、利便性と安全性が高くユーザの使い勝手のよいネットワーク通信機器とすることができる。

以下で、本発明の第１の実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図３は、本実施形態のネットワーク接続図である。

以下、当該ネットワーク接続図に基づき実施形態を説明する。

同図中、インターネット２１０に接続されるサーバ２０５は、アドレス管理機器として機能するサーバである。なお、サーバ２０５以外のネットワークは上記（背景技術の項）にて説明しているので、ここでは説明を割愛する。

図４は、本実施形態にかかるネットワーク通信機器の機能構成を示すブロック図である。

同図に示すように、ネットワーク通信機器２０１は、ＮＡＴルータ２０６と接続され他のネットワーク通信機器と通信を行うことができる機器であって、通信制御部１０１と、直接検索部１０２と、経路アドレス取得部１０３と、経路アドレス作成部１０４と、経路アドレス登録部１０５と、経路導出部としての最短経路導出部１０６と、自己経路記憶部１０７と、情報記憶部１０８とを備えている。

直接検索部１０２は、ネットワーク通信機器２０１が通信を希望する他のネットワーク通信機器に対する直接検索要求を送信する処理部である。

経路アドレス取得部１０３は、アドレス管理機器としてのサーバ２０５に登録されているネットワーク通信機器の経路アドレスから通信を希望するネットワーク通信機器の識別情報に対応した経路アドレスを取得する処理部である。

通信制御部１０１は、前記直接検索部１０２が実施する直接検索要求によって、通信を希望するネットワーク通信機器の識別情報を取得できた場合には、この識別情報に関連づけられたプライベートＩＰアドレスにより前記識別情報に対応したネットワーク通信機器と通信を行い、識別情報を取得できない場合には経路アドレス取得部１０３が取得した経路アドレスに基づきネットワーク通信機器と通信を行うことなどを制御する処理部である。

さらに、通信制御部１０１は、後述の最短経路を解析しセキュアな通信が必要と判断した場合は、ＶＰＮ接続によって通信を行うことを制御する処理部である。

なお、セキュアな通信が必要か否かは、例えば宅内のルータ（ルータ２０６とルータ２０７）に関する情報を記憶しておき、最短経路にこれ以外のルータに関する情報が存在していた場合はセキュアな通信が必要であると判断すればよい。

また逆に、宅外のルータであって宅内のルータの直上に接続されるルータ（ルータ２０９）に関する情報を記憶しておき、最短経路に当該ルータ２０９に関する情報が存在していた場合はセキュアな通信が必要であると判断すればよい。

これにより、プライベートアドレスのみの通信であっても、所定のルータ以下に接続されるネットワーク通信機器のみ非セキュアな通信を行い、それ以外はセキュアな通信を行うことができ、通信の高速性と安全性を自動的に享受することが可能となる。

経路アドレス作成部１０４は、ネットワーク通信機器２０１がネットワークに接続されたことを検知すると、サーバ２０５に至る経路アドレスを作成する処理部である。なお、具体的アドレス作成方法は後述する。

経路アドレス登録部１０５は、前記経路アドレス作成部１０４で作成された経路アドレスをサーバ２０５に登録する処理部である。

情報記憶部１０８は、前記直接検索部１０２が実施する直接検索要求によって通信を希望するネットワーク通信機器の識別情報が取得されれば、当該識別情報とこれに対応したプライベートＩＰアドレスを関連づけて記憶するハードディスクドライブなどの記憶装置である。

自己経路記憶部１０７は、前記経路アドレス作成部１０４が作成したサーバ２０５までの自己の経路アドレスを記憶する記憶装置である。

最短経路導出部１０６は、自己経路記憶部１０７に記憶された自己の経路アドレスと、経路アドレス取得部１０３が取得した通信を希望するネットワーク通信機器の経路アドレスから、最短の経路を導出する処理部である。なお、最短経路の導出方法については後述する。

図５は、ネットワーク通信機器の処理動作を示すフローチャートである。

まず、ネットワーク通信機器２０１は、初期設定がなされていなければ（Ｓ３０１：Ｎ）自動的に経路アドレス作成部１０４がサーバ２０５に至る経路アドレスを作成し（Ｓ３０２）、自己経路記憶部１０７に自己の経路アドレスを自己の識別情報に対応づけて登録する（Ｓ３０３）。

次に、通信を希望するネットワーク通信機器の識別情報を取得する（Ｓ３０４）。ここで、通信制御部１０１は、情報記憶部１０８に当該識別情報及びこれに対応するプライベートＩＰアドレスが存在するか否かを問い合わせる（Ｓ３０５）。当該情報があれば（Ｓ３０５：Ｙ）当該情報に従い通信を確立する（Ｓ３０６）。一方、当該情報がなければ（Ｓ３０５：Ｎ）同報通信を実施する（Ｓ３０７）。

前記同報通信により得られた情報に通信を希望するネットワーク通信機器の識別情報があると通信制御部１０１が判断すれば（Ｓ３０８：Ｙ）、当該情報に従い通信を確立する（Ｓ３０６）。一方、当該情報がなければ（Ｓ３０８：Ｎ）、経路アドレス取得部１０３はサーバ２０５から通信を希望するネットワーク通信機器の識別情報に対応する経路アドレスを取得する（Ｓ３０９）。

次に、当該経路アドレスと自己経路記憶部１０７に記憶された自己の経路アドレスとに基づき最短経路導出部１０６は、ネットワーク通信機器２０１と通信を希望するネットワーク通信機器との間の最短経路を導出する（Ｓ３１０）。

最後に、当該最短経路に基づき通信を確立する（Ｓ３１１）。

図６は、ネットワーク通信機器２０１が行う自己の経路アドレスの作成シーケンスを示すシーケンス図である。なお、当該シーケンスは図５におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２に対応している。

ネットワーク通信機器２０１は、経路アドレスの調査の第１のフェーズとして一般的なtraceroute（ある機器から別の機器までのネットワークの経路に関する情報をリスト表示するコマンド）手順に倣った方式により、ルータ情報検索要求を送信する宛先アドレスのためのＬＡＮ側アドレス収集を行う。本フェーズにおいて、まず、ネットワーク通信機器２０１の経路アドレス作成部１０４は、ＴＴＬ（TimeToLive：パケットの有効期間を表す値である）を小さくしたＩＰパケットをサーバ２０５に向けて送出する。送出するＩＰパケットの種類としては例えばICMP（Internet Control Message Protocol：RFC792によって規定されるプロトコル） Echo Request（機器の動作状態やネットワークの通信状態を確認するための応答パケットの送信要求）パケットなどでよい。ネットワーク通信機器２０１がＴＴＬを１にしたＩＰパケットをサーバ２０５に向けて送出すると（Ｓ４０１）、ＮＡＴルータ２０６においてＴＴＬが減算されて０となり、その結果ＮＡＴルータ２０６のＬＡＮ側ＩＰアドレスを含むICMP Time Exceeded（ICMP Echo Requestパケットが所定のTTL（パケット有効期間）中に目的の機器に到達できなかった場合に、ルータがICMP Echo Request発信元の機器に送信するエラーパケット）パケットが機器２０１に送信され（Ｓ４０２）、ネットワーク通信機器２０１はルータ２０６のＬＡＮ側ＩＰアドレスを得ることができる。ネットワーク機器２０１は同様にＴＴＬを２とし、パケットを送出し（Ｓ４０３）、ＮＡＴルータ２０９のＬＡＮ側ＩＰアドレスを取得し（Ｓ４０４）、最後に、サーバ２０５に送ったパケットの応答としてICMP Echo Replay（機器の動作状態やネットワークの通信状態を確認するための応答パケット。ICMP Echo Requestの応答として送信される）を得て（Ｓ４０５）第１のフェーズを完了する。

なお、ネットワーク通信機器２０１はサーバ２０５に至る経路上に存在するＮＡＴルータ以外の通常のルータの応答も得るケースが多いが、ここでは説明の簡略化のため図示を省略する。また、ネットワーク通信機器２０１が自身が属するローカルネットのＮＡＴルータ２０６のＬＡＮ側ＩＰアドレスを検出するためには、本実施形態で示した情報に代えてUPnP規格のデバイスディスカバリー手順によりＮＡＴルータ２０６をプラグアンドプレイ方式により発見することも可能である。

次にネットワーク通信機器２０１は経路アドレスを調査の第２のフェーズとしてUPnP-IGD検索手順によるＷＡＮ側アドレス収集を行う。本フェーズにおいて、ネットワーク通信機器２０１はルータ情報検索要求としてUPnP-IGD規格において規定されるWANPPPConnectionサービス（ＮＡＴルータのＷＡＮ側のPPP接続を操作したり、情報を取得するためのサービスである。ＮＡＴルータのＷＡＮ側がプロバイダとPPP接続されている場合に利用できる。）、またはWANIPConnectionサービス（ＮＡＴルータのＷＡＮ側のIP接続を操作したり、情報を取得するためのサービスである。ＮＡＴルータのＷＡＮ側がプロバイダや上流のＮＡＴルータとIP接続されている場合に利用できる。）のGetExternalIPAddressアクション（WANPPPConnectionサービス、WANIPConnectionサービスに共通に規定されている操作で、機器からＮＡＴルータのＷＡＮ側のIPアドレスを取得するために用いる。）を用いる。

ネットワーク通信機器２０１は、第１のフェーズで調査したルータのＬＡＮ側ＩＰアドレスを宛先として機器に近いネットワークに属する順に、まずＮＡＴルータ２０６に対してGetExternalIPAddressを送信し（Ｓ４０７）、GetExternalIPAddressの応答としてＮＡＴルータ２０６の現在のＷＡＮ側ＩＰアドレスを得ることが出来る（Ｓ４０８）。同様にしてＮＡＴルータ２０９のＷＡＮ側ＩＰアドレスを得る（Ｓ４０９，Ｓ４１０）。

ネットワーク通信機器２０１の経路アドレス登録部１０５は、得られた本経路アドレスをデータベース登録要求パケットにより、サーバ２０５に登録する（Ｓ４１１）。データベース登録要求パケットを受信したサーバ２０５は、データベース登録ステップ（Ｓ４１２）において経路アドレスをネットワーク通信機器２０１の識別情報に関連付けて記憶する。サーバ２０５がデータベース登録応答パケットを送信し（Ｓ４１３）、経路アドレス作成・登録シーケンスは終了する。

以上の第１、第２フェーズ実行結果として、ネットワーク通信機器２０１の経路アドレス作成部１０４は、ネットワーク通信機器２０１からサーバ２０５に至る間のネットワーク経路上の各ＮＡＴルータのＷＡＮ側、ＬＡＮ側アドレスを取得することができ、経路アドレスを作成することができる。

図７（ｃ）は、経路アドレス作成部１０４が作成する経路アドレスを概念的に示す図である。

同図に示すように、経路アドレスには、ネットワーク通信機器自身の識別情報、ＮＡＴルータの各々のＬＡＮ側及びＷＡＮ側ＩＰアドレス、サーバ２０５のアドレスを含む。

以上で説明したネットワーク通信機器２０１の動作と同様に、各ネットワーク通信機器２０２、２０３、２０４もそれぞれ経路アドレス作成部及び経路アドレス登録部を備え、経路アドレスの作成と、作成した経路アドレスのサーバ２０５に対する登録を実行する。これにより各々図７（ｂ）図７（ｄ）図７（ａ）に示す経路アドレスが各機器の識別情報に関連付けて登録される。

次に、各機器の経路アドレスの登録が完了した後に、ネットワーク通信機器２０１からネットワーク通信機器２０３に接続する際の動作を、図８に示すシーケンス図に従って説明する。

最初に、ネットワーク通信機器２０１は接続を希望する他のネットワーク通信機器２０３の識別情報をユーザ操作等により特定してシーケンスを開始するものとする。

まず、ネットワーク通信機器２０１は自身が接続されるローカルネットワークに対する直接検索要求としてＵＰｎＰ規格の規定に従ってマルチキャストによりM-Searchパケットを送信する（Ｓ６０１）。ネットワーク通信機器２０１以外でローカルネットワークに接続された機器はネットワーク通信機器２０２のみであるので、ネットワーク通信機器２０２からの応答パケットを得るが（Ｓ６０２）、マルチキャストパケットはＮＡＴルータ２０７を透過しないため、ネットワーク通信機器２０３からの応答は得られない。従ってネットワーク通信機器２０１の通信制御部１０１は識別情報の確認を行い（Ｓ６０３）、ネットワーク通信機器２０３をローカルネット内で発見できなかったと判定する（Ｓ６０３：Ｎ）。

ここでローカルネット内に希望するネットワーク通信機器が接続されているか否かの判定方法は、例えば一般にネットワークに接続された機器が応答するＵＰｎＰ規格で規定されるuuidを利用して、ネットワーク通信機器２０３の識別情報に対応するuuidが得られるか否かで判定しても良い。また、マルチキャスト後の通信可能な機器に対し追加のステップとしてデバイスディスクリプションドキュメントを取得し、このドキュメントに基づきネットワーク通信機器２０３の識別情報に対応する記述の有無を判定しても良い。前者はステップを追加する必要はないが、識別情報とuuidの対応関係を保持しておく必要がある。一方、後者はステップを追加しなければならないが、直接識別情報を入手することができる。

なお、ここではネットワーク通信機器２０１からローカルネットワークの機器を検索する方式によって説明したが、ネットワーク通信機器２０１がＵＰｎＰ規格によって規定されるマルチキャストのアドバタイジングパケットによってローカルネットワーク上の機器の接続、離脱、及びそのＩＰアドレスの監視を行うことによって代えてもいいし、この方法に追加して行っても良い。

また、ここではネットワーク通信機器２０１から通信を希望するネットワーク通信機器２０３に接続する際の動作を説明したが、ネットワーク通信機器２０１からネットワーク通信機器２０２に接続する際は、ネットワーク通信機器２０２からの応答パケットを得た際に（S６０２）、ネットワーク通信機器２０２をローカルネット内に発見できるので（Ｓ６０３：Ｙ）、ネットワーク通信機器２０１からネットワーク通信機器２０２に直接接続を確立することができる。

これにより、たとえサーバ２０５が停止していたり、インターネット２１０内の通信障害等によりサーバ２０５とネットワーク通信機器２０１との通信が出来なかった場合にもローカルネット内の接続であれば実施することができ、安全性が高い。

次にネットワーク通信機器２０１の通信制御部１０１は、ステップ１０３で識別情報の確認を行った際に接続先のネットワーク通信機器２０３をローカルネット内で発見できなかったと判定したので（Ｓ６０３：Ｎ）、経路アドレス取得部１０３は、データベース検索要求パケットをサーバ２０５に向けて送信し経路アドレスを要求する（Ｓ６０４）。当該パケットには検索条件としてネットワーク通信機器２０３の識別情報が含まれている。

サーバ２０５はデータベース検索要求パケットを受信するとネットワーク通信機器２０３の識別情報に対応する経路アドレスを検索し、既に登録されていた図７（ｄ）に示される経路アドレスを抽出して（Ｓ６０５）、データベース検索応答パケットによりネットワーク通信機器２０１に抽出した経路アドレス返信する（Ｓ６０６）。

次にネットワーク通信機器２０１の最短経路導出部１０６は、サーバ２０５から受信した図７（ｄ）で示されるネットワーク通信ネットワーク通信機器２０３の経路アドレスと、図７（ｃ）で示されるネットワーク通信機器２０１自身の経路アドレスを照合し最短経路を導出する。最短経路導出部１０６は、図９（ａ）に示すように、最もサーバ２０５に近いアドレスから照合を行う。この照合の結果、サーバ２０５アドレス、ＮＡＴルータ２０９のアドレス、ＮＡＴルータ２０６のアドレスまで両機器の経路アドレスは一致し、ネットワーク通信機器２０３の属するＮＡＴルータ２０７以下のアドレスが一致しないことが判明する。この際、ネットワーク通信機器２０１の最短経路導出部１０６は、両経路アドレスと一致しないアドレスのうちで最も前記サーバ側のアドレスとして、ＮＡＴルータ２０７のＷＡＮ側アドレスを選択し、図９（ｂ）に示すような最短経路を導出する（Ｓ６０７）。

次に、ネットワーク通信機器２０１は、ＮＡＴルータ２０７のＷＡＮ側アドレス宛にパケットを送信する（Ｓ６０８）。ここで、説明の簡単のためＮＡＴルータ２０７にはＷＡＮ側に到着したパケットをネットワーク通信機器２０３に転送する静的ＮＡＴ設定がされているものとする。ＮＡＴルータ２０７は当該パケット１０８を受信するとＮＡＴ動作を行い（Ｓ６０９）、ネットワーク通信機器２０３に対するパケットとして転送を行う（Ｓ６１０）。ネットワーク通信機器２０３は当該転送されたパケットを受信すると、パケットの種類に応じ通常のアクセプト動作を行う（Ｓ６１１）。以上によりネットワーク通信機器２０１とネットワーク通信機器２０３の間で接続が確立する（Ｓ６１２）。

なお、ネットワーク通信機器２０１とネットワーク通信機器２０３は、接続確立がデータベース検索要求の結果を元に行われたため、通信制御部１０１はＮＡＴルータを越える通信であると判断し、以後の機器間の通信を暗号化およびパケットのカプセル化を伴うＶＰＮ接続によって行っても良い。これにより、複数の接続を何度も接続することなく、一本のＶＰＮで接続し、かつ暗号化を行うことで、ＮＡＴを越える通信に適したセキュリティの高い通信方法により任意のアプリケーション通信を行うことが出来る。

また、本実施形態においては識別情報ないし、識別情報に関連付けられた情報を直接検索の結果から得ていたが、識別情報に関連付けられた情報を固定のものとせず、予めサーバ２０５を介してネットワーク通信機器間で共有したセッションＩＤをもって代えることも可能である。

この様なシーケンスの例として、ネットワーク通信機器２０１からネットワーク通信機器２０２に接続する場合、ネットワーク機器２０２がサーバ２０５に自身の識別情報に関連付けたセッションＩＤを登録し、ネットワーク通信機器２０１がサーバと認証を行ったうえでサーバ２０５でネットワーク通信機器２０２のＩＤを検索して対応するセッションＩＤを取得し、ネットワーク通信機器２０２は直接検索要求に対しセッションＩＤを応答し、ネットワーク通信機器２０１は識別情報確認ステップにおいてセッションＩＤを照合することでネットワーク通信機器２０１の通信制御部１０１がローカルネットワーク経由で接続されていることを検出して接続方法を選択しても良い。この様な方法は、マンションインターネットのネットワーク構成で戸毎にマルチキャストパケットを分離するViurtalLAN設定がされておらず、戸を超えて直接検索が実行されうる場合などに、サーバで認証された機器のみに接続情報を提供でき、より安全な構成である。

なお、直接検索を行わない構成とし、サーバ２０５を経由して取得した経路アドレス情報を元に通信を確立することも可能である。本構成の一例では、Ｓ６０１からＳ６０３までの処理を省略することで通信を確立する構成とすることができる。

また、直接検索を行わない別の構成では、Ｓ３０１からＳ３０３までのサーバへの自己経路アドレスの登録ステップを実施せず、機器２０１から機器２０３に通信を行おうとする際に、機器２０１が作成した機器２０１に関する経路アドレスをサーバ２０５経由で機器２０３に送信し、機器２０３は予め経路アドレス作成部により作成し、自己経路記憶部に記憶してあった機器２０３に関する経路アドレスと受信した機器２０１に関する経路アドレスを元に最短経路導出手段において図９に示す様に最短経路を導出して、導出した最短経路に基づき２０１との通信を行う構成とすることが可能である。

なお、本実施形態において説明の簡単のためＮＡＴルータ２０７にはＷＡＮ側に到着したパケットをネットワーク通信機器２０３に転送する静的ＮＡＴ設定がされているものとし、その他の方法によりＮＡＴルータをＷＡＮ側から越える方式の記述は省略したが、従来から存在する、UPnP-IGD規格のAddPortMappingにより予め静的ＮＡＴ設定を行ってＮＡＴルータを透過する方法、RFC3489（STUN）規格によって規定されるUDPパケットを送信する方法により予めＮＡＴルータを透過可能とする方法、特許文献１によって規定されるUDPパケットを送信する方法によりＮＡＴルータを透過する方法によって接続先機器を呼び出し、接続元機器と接続先機器とで連携してUPnP-IGD規格またはRFC3489規格を行う方法、ネットワーク通信機器２０３からネットワーク通信機器２０１への経路で可能な単にＮＡＴの下流側から上流側の機器に対して接続を行う方法など、様々な方式から任意の１つまたは複数を組み合わせて採用することが可能である。

なお、本実施形態においてはアドレスのみをサーバに登録する例を示したが、前述したＮＡＴルータを透過する方法にあわせ、透過可能なポートとプロトコル種別（ＴＣＰ／ＵＤＰ等）を登録しても良い。これにより、通信のために必要な情報を経路アドレスと同時に相手先機器と共有することが可能であることから効率がよく、特に好適な構成である。

なお、本実施形態においてサーバ２０５と各機器の経路アドレスはサーバ２０５に登録保存するものとしたが、各ネットワーク通信機器が通信開始を希望し、サーバ２０５に経路アドレスを要求する時点で、サーバ２０５経由で相手先のネットワーク通信機器から取得し、または相手先のネットワーク通信機器に送付を行っても良い。本構成によればサーバにデータを保存する必要が無く、サーバ負荷やサーバ管理の手間を削減できる。また、この様なサーバ経由での通信のためには特許文献１に記載の通信手順などを用いることができる。

なお、本実施形態においてはネットワーク通信機器２０１の最短経路導出部１０６が、経路アドレスの照合を行って最短経路を導出し、通信を希望するネットワーク通信機器が接続されるＮＡＴルータのＷＡＮ側アドレス宛にパケットを送信しているが、これに代えて、ネットワーク通信機器２０３がサーバ２０５経由でネットワーク通信機器２０１からのサーバ経由接続要求を受信し、そのサーバ経由接続要求にネットワーク通信機器２０１の経路アドレスが含まれており、ネットワーク通信機器２０３が、経路アドレスの照合を行い、ネットワーク通信機器２０３が保持する図７（ｄ）で示されるネットワーク通信機器２０３の経路アドレスと、サーバ経由で受信した図７（ｃ）で示されるネットワーク通信機器２０１自身の経路アドレスを照合し、最もサーバ２０５に近いアドレスから照合を行い、この照合の結果、サーバ２０５のアドレス、ＮＡＴルータ２０９のアドレス、ＮＡＴルータ２０６のアドレスまで両機器の経路アドレスは一致することを検出し、ネットワーク通信機器２０１の経路アドレスにおいて、ネットワーク通信機器２０１自身のアドレスが一致しないことが判明するため、ネットワーク通信機器２０３は、両経路アドレスで一致しないアドレスのうちで、最も前記サーバ側のアドレスとして、ネットワーク通信機器２０１自身のアドレスを選択し、ネットワーク通信機器２０１自身のアドレスに向かって接続パケットを送信することが出来る。この構成によれば、静的ＮＡＴ設定などをルータ（２０７）に全く設定していない場合でも、ネットワーク通信機器２０１とネットワーク通信機器２０３の間の接続を容易に確立することが出来る。

また、本実施形態において、経路として通過するルータの数が最小である最短経路を例示したが、経路としてはこれに限定されるわけではない。例えば、通過するルータの数は最小ではないが、通信速度が速いなどの理由で経路を定めても良い。

なお本発明の通信機器が、ルータを介さずインターネットに直接接続された場合、その様な通信機器の経路アドレスには機器自身のグローバルＩＰアドレスとサーバのみが含まれる様に構成することが可能である。

この様な経路アドレスを検出した最短経路導出部は、インターネットを経由して当該通信機器自身のグローバルＩＰアドレスに直接接続する経路を最短通信経路として選択することで、他の点ではまったく同様の動作によって機器間で通信を確立することができる。

以上の様に、接続を受諾する側のネットワーク通信機器から接続要求パケットを送信する構成によれば、接続を受諾する側のネットワーク通信機器から接続を開始する側のネットワーク通信機器へ接続要求パケットを送って接続を確立する方が容易であった場合に、無駄なステップ無しに容易に接続を確立することが出来る。

また、両機器のどちらから接続要求パケットを送れば接続確立が容易であるかは一般には判らないため、以上で説明した両方の方式を併用し、ネットワーク通信機器２０１、ネットワーク通信機器２０３とも経路アドレス照合を実施でき、最適な経路を判定できた場合にネットワーク通信機器２０１、ネットワーク通信機器２０３のいずれからでも接続を確立しうる構成とすれば、さらに容易に、かつ確実に接続を確立することが可能である。

以上述べたようなシーケンスにより、多段のＮＡＴルータにより階層化されたネットワークにおいて任意の機器間で通信を行うことのできる通信機器を提供することができる。その際に、ユーザがネットワーク構成やＩＰアドレスの調査を行うことなしに任意の機器から、別の機器に最適な接続方式と経路を選択して接続を行うことが可能となった。

次に、サーバ２０５が最短経路を導出する場合の実施形態を説明する。

なお、本実施形態にかかるネットワーク通信機器２０１、２０３の装置構成は上記と同様であるため、その説明を省略する。

図１０は、本実施形態にかかるサーバの機能構成を示すブロック図である。

同図に示すようにサーバ２０５は、ネットワーク通信機器同士の最短経路を導出する事ができるサーバであって、情報記憶部５０１と、最短経路導出部５０２と、通信制御部５０３とを備えている。

情報記憶部５０１は、各ネットワーク通信機器が作成したサーバ２０５に至るまでに経由するルータのＬＡＮ側アドレスとＷＡＮ側アドレスとの組みを含む経路アドレスをネットワーク通信機器の識別情報とこれに対応したプライベートＩＰアドレスを関連づけて記憶するハードディスクドライブなどの記憶装置である。

最短経路導出部５０２は、通信を要求するネットワーク通信機器２０１（発呼側）に対応する経路アドレスと、通信を要求されるネットワーク通信機器２０３（着呼側）に対応する経路アドレスとを情報記憶部５０１から取得し、最短の経路を導出する処理部である。なお、最短経路の導出方法は、前述の方法と同様である。

通信制御部５０３は、ネットワーク通信機器２０１から通信を希望する旨の情報（発呼側の情報、および、着呼側の情報、最短経路要求パケットなど）を受信する処理部である。また、最短経路導出部５０２で導出された最短経路を、発呼側（ネットワーク通信機器２０１）と着呼側（ネットワーク通信機器２０３）の両方に送信する処理部である。

図１１は、ネットワーク通信機器間の通信状況を示すシーケンス図である。

同図に示すシーケンス図は、ネットワーク通信機器２０１の通信制御部１０１が、接続先のネットワーク通信機器２０３をローカルネット内で発見できなかったと判定した後のシーケンスを示すものである。

まず、サーバ２０５に対し、ネットワーク通信機器２０３と通信したい旨の情報を送信する（Ｓ５５１）。

サーバ２０５の通信制御部５０３は、当該情報を受信すると、最短経路導出部５０２に発呼側および着呼側を識別する識別情報を送信し、当該情報を受信した最短経路導出部５０２は、発呼側及び着呼側の経路アドレスを情報記憶部５０１から抽出する（Ｓ５５２）。そして、これら二つの経路アドレスを比較し、最短の経路を導出する（Ｓ５５３）。

次に、当該最短経路をネットワーク通信機器２０１とネットワーク通信機器２０３との両方に送信する（Ｓ５５４、Ｓ５５５）。

次に、前記送信された最短経路を経路取得部としても機能する経路アドレス取得部１０３が取得したネットワーク通信機器２０１は、ＮＡＴルータ２０７のＷＡＮ側アドレス宛にパケットを送信し（Ｓ５５６）、同様に前記最短経路を取得したネットワーク通信機器２０３は、ＮＡＴルータ２０６のＷＡＮ側アドレス宛にパケットを送信する（Ｓ５５７）。

ここで、発呼側、着呼側両方にアドレスを送信し両者から通信要求に関するパケットを発信させているが、いずれか一方の通信要求により通信が確立すれば（アクセプト動作がなされれば）他方はキャンセルされる事となる（Ｓ５５８）。これによれば、いずれか早く到着したパケットにより通信が確立するため、早く通信を確立することができ好ましい。

また仮に、ルータ２０７が静的ＮＡＴ設定を行うことが出来ない機種である場合などで、ネットワーク通信機器２０１からネットワーク通信機器２０３に対する接続が成功しない場合でも、ネットワーク通信機器２０３からネットワーク通信機器２０１に対する接続は成功するなど、接続率が向上する事からも好ましい。

以上説明したように、サーバ２０５が最短経路を導出しこれを送信すれば必要なルータのアドレスを通信するだけで良いため、通信料を抑えトラフィックをスムーズに維持することが可能となる。

なお、本実施形態では、発呼側、着呼側の両方に最短経路を送信したが、これに限定されるわけではなく、いずれか一方でも構わない。

また、本実施形態では、経路アドレスに関する情報としてサーバ２０５が作成した最短経路を送信したが、経路アドレスに関する情報はこれに限定されない。例えば、通信を要求する他のネットワーク通信機器２０１からサーバ２０５に至るまでの経路アドレスを着呼側であるネットワーク通信機器２０３に送信してもよい。この場合、ネットワーク通信機器２０３の最短経路導出部１０６は、前記経路アドレスと自己の経路アドレスに基づき最短経路を導出し、当該最短経路を用いて発呼側であるネットワーク通信機器２０１に対し通信を確立に行く。

本発明は、特に、多段のＮＡＴルータにより階層化されたネットワークに接続されるネットワーク通信機器に適用でき、さらに、ローカル接続とＮＡＴルーターを超えて接続されるようなネットワーク通信機器に適用できる。

図１は、従来の技術による通信シーケンスを図示したものである。 図２は、従来の技術による通信シーケンスを図示したものである。 図３は、本実施形態及び従来の技術で前提とするＮＡＴルータを超えて接続されるネットワーク通信機器の接続状態を例示した図である。 図４は、本実施形態にかかるネットワーク通信機器の機能構成を示すブロック図である。 図５は、ネットワーク通信機器の処理動作を示すフローチャートである。 図６は、経路アドレス作成・登録時のシーケンスを示す図である。 図７は、経路アドレスを概念的に示す図である。 図８は、ネットワーク通信機器間の通信確立までのシーケンスを示す図である。 図９は、最短経路を概念的に示す図である。 図１０は、サーバの機能構成を示すブロック図である。 図１１は、ネットワーク通信機器間の通信状況を示すシーケンス図である。

符号の説明

１０１ 通信制御手段
１０２ 直接検索手段
１０３ 経路アドレス取得手段
１０４ 経路アドレス作成手段
１０５ 経路アドレス登録手段
１０６ 最短経路導出手段
１０７ 自己経路記憶手段
１０８ 情報記憶手段
２０１〜２０４ ネットワーク通信機器
２０５ サーバ
２０６〜２０９ ＮＡＴルータ
２１０ インターネット
２１１〜２１３ ローカルネット
２１４ 共用施設室
２１５ 共用配線溝
２１６ 住戸１
２１７ 住戸２

Claims (17)

1. ネットワークに接続され、ネットワーク通信機器同士でアドレス変換機能を備えるルータ（以下「ＮＡＴルータ」と記す。）を介して通信を行うネットワーク通信機器であって、
   通信を希望する他のネットワーク通信機器に対する直接検索要求を送信する直接検索手段と、
   前記他のネットワーク通信機器からネットワークに接続されるアドレス管理機器に至るまでに通過するＮＡＴルータのアドレスを含む経路アドレスを前記アドレス管理機器から取得する経路アドレス取得手段と、
   前記経路アドレス取得手段により取得された経路アドレスと前記アドレス管理機器に至る自己の経路アドレスとを比較し、自己としてのネットワーク通信機器から他のネットワーク通信機器に至る経路を導出する経路導出手段と、
   前記直接検索要求により前記他のネットワーク通信機器が同一のローカルネットワークに属することを検出できた場合には、前記直接検索要求手段によって取得された前記他のネットワーク通信機器のアドレスを用いて前記他のネットワーク通信機器と前記ローカルネットワークを介して直接通信を行い、同一のローカルネットワークに属することを検出できない場合には、前記経路に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行う通信制御手段と
   を備えることを特徴とするネットワーク通信機器。
2. 前記ネットワーク通信機器同士は、複数のＮＡＴルータを介して通信を行うネットワーク通信機器である請求項１に記載のネットワーク通信機器。
3. 前記経路アドレス取得手段は、前記直接検索要求の送信に対し前記他のネットワーク通信機器に関する情報を取得できない場合にのみ経路アドレスを要求することを特徴とする請求項１に記載のネットワーク通信機器。
4. 前記ネットワーク通信機器はさらに、
   ネットワークに接続されると、前記アドレス管理機器に至る自己の経路アドレスを作成する経路アドレス作成手段と、
   前記経路アドレス作成手段で作成された経路アドレスを前記アドレス管理機器に登録する経路アドレス登録手段と
   を備えることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク通信機器。
5. 前記直接検索手段が行う直接検索要求は同報通信であることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク通信機器。
6. 前記通信制御手段が判断する前記他のネットワーク通信機器に関する情報が、前記他のネットワーク通信機器の識別情報であることを特徴とする請求項５に記載のネットワーク通信機器。
7. 前記通信制御手段が判断する前記他のネットワーク通信機器に関する情報が、前記ネットワーク通信機器と前記他のネットワーク通信機器が前記アドレス管理機器で予め共有するセッション識別子であることを特徴とする請求項５に記載のネットワーク通信機器。
8. 前記ネットワーク通信機器はさらに、
   前記他のネットワーク通信機器に関する情報を記憶する情報記憶手段を備え、
   前記通信制御手段は、
   通信を希望する他のネットワーク通信機器に関する情報を前記情報記憶手段から取得できた場合には、当該情報に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行い、取得できなかった場合には、直接検索手段に直接検索要求を送信させ、前記他のネットワーク通信機器に関する情報を取得できない場合には、前記経路アドレス取得手段に経路アドレスを要求させることを特徴とする請求項１に記載のネットワーク通信機器。
9. 前記情報記憶手段が記憶する他のネットワーク通信機器に関する情報は、前記ネットワーク通信機器が接続されるローカルネットワークのＩＰアドレスであることを特徴とする請求項８に記載のネットワーク通信機器。
10. ネットワークに接続され、ネットワーク通信機器同士でＮＡＴルータを介して通信を行うネットワーク通信機器であって、
    アドレス管理機器に至る自己の経路アドレスを作成する経路アドレス作成手段と、
    前記経路アドレス作成手段により作成された経路アドレスを記憶する自己経路記憶手段と、
    前記ネットワーク通信機器との通信を希望する他のネットワーク通信機器から他のネットワーク通信機器に関する経路アドレスを受信する経路アドレス取得手段と、
    前記自己経路記憶手段に記憶された経路アドレスと前記経路アドレス取得手段により取得された他のネットワーク通信機器に関する経路アドレスとから他のネットワーク通信機器に至る経路を導出する経路導出手段とを備え、
    前記通信制御手段は、前記経路に基づき同一のローカルネットワークに属さない他のネットワーク通信機器と通信を行うこと
    を特徴とするネットワーク通信機器。
11. 前記経路アドレス作成手段は、
    アドレス管理機器に至る経路に存在するＮＡＴルータをネットワーク通信機器に最も近いＮＡＴルータから順にＮＡＴルータ情報検索要求を送信してＬＡＮ側アドレスを順次取得することを特徴とする請求項４に記載のネットワーク通信機器。
12. 前記経路アドレス作成手段は、
    ICMP（Internet Control Message Protocol）応答に基づきＬＡＮ側アドレスを取得することを特徴とする請求項４に記載のネットワーク通信機器。
13. 前記通信制御手段は、経路アドレスに基づき同一のローカルネットワークに属さない他のネットワーク通信機器と通信を行う場合には、暗号化ないしパケットのカプセル化を伴うＶＰＮ（Virtual Private Network）接続によって通信を行うことを特徴とする請求項１または請求項１０に記載のネットワーク通信機器。
14. ネットワークに接続されるネットワーク通信機器同士でＮＡＴルータを介して通信を行うためのネットワーク通信方法であって、
    通信を希望する他のネットワーク通信機器に対する直接検索要求を送信する直接検索ステップと、
    前記直接検索要求により前記他のネットワーク通信機器に関する情報を取得できたか否かを判断する判断ステップと、
    前記情報を取得したと判断された場合には取得した情報に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行う直接通信ステップと、
    前記情報を取得できないと判断された場合には、前記他のネットワーク通信機器の経路アドレスを保有するアドレス管理機器から前記他のネットワーク通信機器から前記アドレス管理機器に至るまでに通過するＮＡＴルータのアドレスを含む経路アドレスを取得する経路アドレス取得ステップと、
    取得した経路アドレスと前記アドレス管理機器に至る自己の経路アドレスとを比較し、自己としてのネットワーク通信機器から他のネットワーク通信機器に至る経路を導出する経路導出ステップと、
    前記直接検索要求により前記他のネットワーク通信機器が同一のローカルネットワークに属することを検出できた場合には、前記直接検索ステップによって取得された前記他のネットワーク通信機器のアドレスを用いて前記他のネットワーク通信機器と前記ローカルネットワークを介して直接通信を行い、同一のローカルネットワークに属することを検出できない場合には、前記経路に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行う通信ステップとを含むことを特徴とするネットワーク通信方法。
15. 前記ネットワーク通信方法はさらに、
    ネットワークに接続されると、前記アドレス管理機器に至る経路アドレスを作成する経路アドレス作成ステップと、
    前記経路アドレス作成ステップで作成された経路アドレスを前記アドレス管理機器に登録する経路アドレス登録ステップと
    を含むことを特徴とする請求項１４に記載のネットワーク通信方法。
16. ネットワークに接続されるネットワーク通信機器同士でＮＡＴルータを介して通信を行うためのネットワーク通信プログラムであって、
    通信を希望する他のネットワーク通信機器に対する直接検索要求を送信する直接検索ステップと、
    前記直接検索要求により前記他のネットワーク通信機器に関する情報を取得できたか否かを判断する判断ステップと、
    前記情報を取得したと判断された場合には取得した情報に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行う直接通信ステップと、
    前記情報を取得できないと判断された場合には、前記他のネットワーク通信機器の経路アドレスを保有するアドレス管理機器から前記他のネットワーク通信機器から前記アドレス管理機器に至るまでに通過するＮＡＴルータのアドレスを含む経路アドレスを取得する経路アドレス取得ステップと、
    取得した経路アドレスと前記アドレス管理機器に至る自己の経路アドレスとを比較し、自己としてのネットワーク通信機器から他のネットワーク通信機器に至る経路を導出する経路導出ステップと、
    前記直接検索要求により前記他のネットワーク通信機器が同一のローカルネットワークに属することを検出できた場合には、前記直接検索要求手段によって取得された前記他のネットワーク通信機器のアドレスを用いて前記他のネットワーク通信機器と前記ローカルネットワークを介して直接通信を行い、同一のローカルネットワークに属することを検出できない場合には、前記経路に基づき他のネットワーク通信機器と通信を行う通信ステップと
    をコンピュータに実行させることを特徴とするネットワーク通信プログラム。
17. ネットワークに接続され、ネットワーク通信機器同士でＮＡＴルータを介して通信を行うネットワーク通信機器のアドレスを管理するアドレス管理機器であって、
    通信を希望するネットワーク通信機器から通信を希望する旨の情報を入手する情報入手手段と、
    通信を希望するネットワーク通信機器から当該アドレス管理機器に至るまでに通過するＮＡＴルータのアドレスを含む経路アドレスと通信を希望されるネットワーク通信機器から当該アドレス管理機器に至るまでに通過するＮＡＴルータのアドレスを含む経路アドレスとを比較し、前記ネットワーク通信機器間の経路を導出する経路導出手段と、
    導出された経路をネットワーク通信機器に送信する経路送信手段と
    を備えることを特徴とするアドレス管理機器。

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